DE102019128866A1

DE102019128866A1 - Preloaded bearing support

Info

Publication number: DE102019128866A1
Application number: DE102019128866.5A
Authority: DE
Inventors: Carsten Otto; Bernd Schulz
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2021-04-29

Abstract

Es wird ein Lager und eine Lagerbuchse für Scheinwerfer vorgeschlagen, die sehr kostengünstig herstellbar ist und eine sehr präzise und dauerhaft spielfreie Lagerung bietet.A bearing and a bearing bushing for headlights are proposed, which can be produced very inexpensively and which offers very precise and permanently play-free storage.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, umfassend ein Scheinwerfergehäuse mit einem darin gelagerten Projektions- oder Reflexionsmodul als Lichtmodul, mit einer Lichtquelle, die an einem Reflektor zur Umlenkung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes in eine Lichtabstrahlrichtung angeordnet ist, sowie einer Linse als Abbildungsoptik für das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht, wobei das Lichtmodul in einer Halteeinrichtung gehalten ist, die in dem Scheinwerfergehäuse verschwenkbar gelagert ist.The invention relates to a headlight, comprising a headlight housing with a projection or reflection module mounted therein as a light module, with a light source which is arranged on a reflector for deflecting the light emitted by the light source in a light emission direction, and a lens as imaging optics for the the light emitted by the light source, the light module being held in a holding device which is pivotably mounted in the headlight housing.

Durch die Verwendung von Projektionsmodulen, insbesondere PES-Scheinwerfern, die eine Abbildungsoptik neben der Lichtquelle und dem Reflektor aufweisen, kann im Vergleich zu konventionellen Scheinwerfern bei kleinerer Lichtaustrittsfläche eine gleich gute Lichtverteilung erzielt werden. Dabei projiziert eine Abbildungsblende bei einem Abblendlicht exakt eine definierte Hell-Dunkel-Grenze nach Bedarf mit hoher Schärfe, bewusster Unschärfe und auch beliebigem Formenverlauf.By using projection modules, in particular PES headlights, which have imaging optics in addition to the light source and the reflector, an equally good light distribution can be achieved compared to conventional headlights with a smaller light exit area. With a low beam, an imaging aperture projects exactly a defined light-dark border as required with high sharpness, deliberate blurring and any shape.

Derartige PES-Scheinwerfer können gemeinsam mit herkömmlichen Fernlicht- und anderen Scheinwerfern eingebaut werden. Sie finden vielfach auch als Nebelscheinwerfer, dann mit horizontaler Hell-Dunkel-Grenze, Verwendung.Such PES headlights can be installed together with conventional high beam and other headlights. They are also often used as fog lights, then with a horizontal cut-off line.

Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und verschiedenen Beladungszuständen am Fahrzeug ist häufig eine manuelle Einstellung von ca. ± 3 % vorgesehen. Eine weitergehende Drehung des Projektionsmoduls um die Hochachse ist notwendig, um einen Scheinwerfer vom Rechts- auf den Linksverkehr umzustellen oder für die Verwirklichung einer Kurvenlichtfunktion. Zur Verwirklichung einer Kurvenlichtfunktion sind seitliche Verstellungen bis zu ± 15° oder mehr notwendig, um dem Kurvenverlauf sicher folgen zu können. Derartige Verstellungen bieten stets das Problem, dass das Projektionsmodul in dem ohnehin geringen Bauraum des Scheinwerfers gedreht werden muss. Darüber hinaus sind heute eine Vielzahl von Fahrzeugen mit einer Leuchtweiteneinstellung versehen, die einen Ausgleich von verschiedenen Beladungszuständen ermöglicht. Eine Verschwenkung zum Ausgleich der Leuchtweite erfolgt dabei in vertikaler Richtung um eine horizontale Verschwenkachse. Aus der DE 102 17 191 B4 ist ein solcher Scheinwerfer bekannt und hat sich seit vielen Jahren am Markt bewährt.A manual setting of approx. ± 3% is often provided to compensate for manufacturing tolerances and different load conditions on the vehicle. A further rotation of the projection module around the vertical axis is necessary in order to switch a headlight from right-hand to left-hand traffic or to implement a cornering light function. To implement a cornering light function, lateral adjustments of up to ± 15 ° or more are necessary in order to be able to safely follow the course of the curve. Such adjustments always present the problem that the projection module has to be rotated in the already small installation space of the headlight. In addition, a large number of vehicles are now equipped with a headlight range adjustment that enables different load conditions to be compensated for. A pivoting to compensate for the headlight range takes place in the vertical direction about a horizontal pivoting axis. From the DE 102 17 191 B4 such a headlight is known and has proven itself on the market for many years.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, einen Scheinwerfer bereitzustellen, bei dem auch beim Überfahren schlechter Straßen der Lichtkegel nicht zittert und der auch unter diesen Bedingungen keine Geräusche emittiert. Schließlich sollen die Streuung zwischen verschiedenen Exemplaren einer Serie verringert und die Lebensdauer verlängert werden.It is an object of the invention to provide a headlight in which the light cone does not tremble even when driving over poor roads and which does not emit any noise under these conditions either. Finally, the variation between different copies of a series should be reduced and the service life extended.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Lagerbuchse, umfassend eine Aufnahme für einen Lagerzapfen, dadurch, dass die Aufnahme als Teil einer Schnappverbindung ausgebildet ist und dass ein oder mehrere Dämpfungselemente die Aufnahme umgeben.The invention achieves the object by a bearing bush comprising a receptacle for a bearing journal, in that the receptacle is designed as part of a snap connection and that one or more damping elements surround the receptacle.

Mit einer minimalen Zahl von Bauteilen, nämlich einer erfindungsgemäßen Lagerbuchse ist es möglich, dauerhaft und spielfrei einen Formschluss zwischen dem Lagerzapfen und einer Lagerbuchse herzustellen. Durch die Kombination eines elastischen und eines festen Teils der Lagerbuchse und des spielfreien Sitzes des festen Teils der Lagerbuchse, kann eine größere Verpressung des elastischen Teils und dadurch eine bessere Lagersteifigkeit (Resonanzfestigkeit) erreicht werden. Dadurch erhöhen sich die Eigenfrequenzen des Systems so weit, dass oberhalb der Frequenzen der im Fahrbetrieb auftretenden Schwingungsanregungen liegt. Außerdem hat das elastische Dämpfungselement den Vorteil, dass keine Klappergeräusche auftreten, selbst wenn ein Scheinwerfer, der mit erfindungsgemäßen Lagern ausgestattet ist, über eine sehr holprige Straße, wie zum Beispiel ein Kopfsteinpflaster, fährt.With a minimal number of components, namely a bearing bush according to the invention, it is possible to produce a form fit between the bearing journal and a bearing bush permanently and without play. Through the combination of an elastic and a fixed part of the bearing bush and the play-free seat of the fixed part of the bearing bush, greater compression of the elastic part and thereby better bearing rigidity (resonance resistance) can be achieved. This increases the natural frequencies of the system to such an extent that it is above the frequencies of the vibration excitations that occur during driving. In addition, the elastic damping element has the advantage that no rattling noises occur, even if a headlight which is equipped with bearings according to the invention drives over a very bumpy road, such as a cobblestone pavement.

Durch die geringe Zahl von Bauteilen sind die Fertigungskosten niedrig; eine automatisierte und fehlerfreie Montage ist ebenfalls möglich.Due to the small number of components, the manufacturing costs are low; automated and error-free assembly is also possible.

Im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem ein Lagerzapfen, eine Befestigungsschraube, eine Tellerfeder und eine Anlaufscheibe benötigt werden, verringert sich die Zahl der Bauteile drastisch bei gleichzeitig verbesserter Funktionalität und geringeren Herstellungskosten.Compared to the prior art, in which a bearing journal, a fastening screw, a plate spring and a thrust washer are required, the number of components is drastically reduced while at the same time improved functionality and lower manufacturing costs.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Aufnahme aus mehreren konzentrisch zu der Aufnahme angeordneten Biegeschnapphaken. Anders ausgedrückt: Die Biegeschnapphaken bilden die Aufnahme und begrenzen die Aufnahme für einen Lagerzapfen. Dadurch ist eine sehr filigrane, gleichzeitig federnde und spielfreie formschlüssige Verbindung zwischen dem Lagerzapfen und der Aufnahme möglich. Biegeschnapphaken sind eine bewährte Verbindungstechnik deren Vorteile nun erfindungsgemäß auch in Scheinwerfern und Lagerungen innerhalb von Scheinwerfern nutzbar gemacht werden.In an advantageous embodiment of the invention, the receptacle consists of a plurality of flexible snap hooks arranged concentrically to the receptacle. In other words: The flexible snap hooks form the receptacle and limit the receptacle for a bearing pin. This enables a very filigree, at the same time resilient and backlash-free, form-fitting connection between the bearing pin and the receptacle. Flexible snap hooks are a tried and tested connection technology, the advantages of which can now also be used according to the invention in headlights and bearings within headlights.

Die Biegeschnapphaken sind bevorzugt L-förmig, so dass sie einen Lagerzapfen umschließen. Die Schenkel der L-förmigen Schnapphaken begrenzen die Aufnahme in axialer Richtung, ähnlich wie der Boden einer Sacklochbohrung. Dadurch ist auch die axiale Fixierung eines Lagerzapfens in der Aufnahme gewährleistet.The flexible snap hooks are preferably L-shaped so that they enclose a bearing pin. The legs of the L-shaped snap hooks limit the reception in the axial direction, similar to the bottom of a blind hole. This also ensures the axial fixation of a bearing journal in the receptacle.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schenkel der L-förmigen Schnapphaken geschwungen sind, so dass sie eine in axialer Richtung nachgiebige Tellerfeder bilden. Dann ist auch in axialer Richtung dauerhaft und unabhängig von der Lebensdauer bzw. Betriebsdauer des Scheinwerfers eine spielfreie und formschlüssige Verbindung zwischen Lagerzapfen und Aufnahme gewährleistet.It has proven to be advantageous if the legs of the L-shaped snap hooks are curved so that they form a disc spring that is flexible in the axial direction. A backlash-free and form-fitting connection between the bearing pin and the receptacle is then guaranteed in the axial direction, permanently and independently of the service life or operating time of the headlight.

Alternativ ist es auch möglich, die Aufnahme becherförmig auszubilden. Diese becherförmige Aufnahme ist ebenfalls als Schnappverbindung ausgebildet. Eine solche Schnappverbindung ist härter und belastbarer und kann daher bei großen zu übertragenden Kräften eingesetzt werden. Auch hier kann ein Boden der becherförmigen Aufnahme gewölbt und als Tellerfeder ausgebildet sein.Alternatively, it is also possible to design the receptacle in the shape of a cup. This cup-shaped receptacle is also designed as a snap connection. Such a snap connection is harder and more resilient and can therefore be used when the forces to be transmitted are large. Here, too, a base of the cup-shaped receptacle can be arched and designed as a disc spring.

Das Dämpfungselement ist in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung als ringförmiges Dämpfungselement ausgebildet. Dadurch ist die Kontaktfläche zwischen einer Lagerbohrung und dem Dämpfungselement groß, so dass die flächenspezifische Belastung reduziert wird. Außerdem ist es in vielen Fällen einfacher ein ringförmiges Dämpfungselement unverlierbar mit der Aufnahme zu verbinden. Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Lagerbuchse durch Zweikomponentenspritzgießen hergestellt. Die Aufnahme kann aus einem Thermoplast hergestellt werden und das Dämpfungselement kann aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt werden. Das Zweikomponentenkunststoffspritzen ist eine etablierte Technik, die dem Fachmann bekannt ist, so dass auf eine detaillierte Erläuterung an dieser Stelle verzichtet werden kann.In a preferred development of the invention, the damping element is designed as an annular damping element. As a result, the contact area between a bearing bore and the damping element is large, so that the area-specific load is reduced. In addition, in many cases it is easier to connect an annular damping element to the receptacle in such a way that it cannot be lost. The bearing bush according to the invention is preferably produced by two-component injection molding. The receptacle can be made from a thermoplastic and the damping element can be made from a thermoplastic elastomer. Two-component plastic injection molding is an established technique that is known to the person skilled in the art, so that a detailed explanation can be dispensed with at this point.

Alternativ dazu ist es auch möglich, in der Aufnahme am Außendurchmesser eine Umfangsnut auszubilden und ein ringförmiges Dämpfungselement in der Art eines O-Rings in diese Nut einzulegen. Dadurch können handelsübliche O-Ringe als Dämpfungselement der erfindungsgemäßen Lagerbuchse eingesetzt werden und die Lagerbuchse bzw. deren Aufnahme kann als einfaches Kunststoffspritzteil hergestellt werden. Anschließend wird der O-Ring in die Nut eingelegt und es entsteht die erfindungsgemäße einstückige Lagerbuchse.As an alternative to this, it is also possible to form a circumferential groove in the receptacle on the outer diameter and to insert an annular damping element in the manner of an O-ring into this groove. As a result, commercially available O-rings can be used as a damping element of the bearing bush according to the invention and the bearing bush or its receptacle can be produced as a simple plastic injection-molded part. The O-ring is then inserted into the groove and the one-piece bearing bush according to the invention is created.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch bei einem Lager für einen Scheinwerfer umfassend einen Lagerzapfen, eine Lagerbuchse und eine Lagerbohrung, dadurch gelöst, dass der Lagerzapfen einen Hinterschnitt aufweist, dass die Lagerbuchse eine Lagerbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist und dass der Hinterschnitt des Lagerzapfens zusammen mit den Biegeschnapphaken oder der becherförmigen Aufnahme der Lagerbuchse eine Schnappverbindung bildet.The object mentioned at the beginning is also achieved in a bearing for a headlight comprising a bearing journal, a bearing bush and a bearing bore, in that the bearing journal has an undercut, that the bearing bush is a bearing bush according to one of the preceding claims and that the undercut of the bearing journal together forms a snap connection with the flexible snap hooks or the cup-shaped receptacle of the bearing bush.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Lagerbuchse mit dem oder den Dämpfungselementen in die Lagerbohrung spielfrei oder mit einem geeigneten Übermaß eingepresst. Durch diese Presspassung werden die Biegeschnapphaken dauerhaft gegen den Lagerzapfen gepresst, so dass die erfindungsgemäße Schnappverbindung dauerhaft spielfrei ist und keine „Klapper“-Geräusche entstehen, selbst wenn die Lagerung schon tausende von Betriebsstunden hinter sich hat.In an advantageous embodiment of the invention, the bearing bush with the damping element or elements is pressed into the bearing bore without play or with a suitable oversize. Through this press fit, the flexible snap hooks are permanently pressed against the bearing pin, so that the snap connection according to the invention is permanently free of play and no “rattling” noises arise, even if the bearing has already been in operation for thousands of hours.

Bevorzugt ist der Lagerzapfen kegelstumpfförmig. Dann ergibt sich eine formschlüssige und spielfreie Verbindung zwischen der Lagerbuchse und dem Lagerzapfen. Der Hinterschnitt des Lagerzapfens und der Boden der becherförmigen Schnappverbindung bzw. die Biegeschnapphaken sind so ausgestaltet, dass beim Einrasten der Schnappverbindung zwischen Lagebuchse und Lagerzapfen in axialer Richtung des Lagerzapfens eine geringfügige elastische Verformung des Bodens bzw. der Schenkel der L-förmigen Schnapphaken stattfindet und somit in axialer Richtung eine elastische Vorspannung erzeugt wird, so dass in axialer Richtung die Axial- oder Vorspannkraft dauerhaft aufrechterhalten wird. Infolge dessen ist auch in axialer Richtung eine Spielfreiheit auf Dauer über die gesamte Lebensdauer der Lagerung gewährleistet.The bearing journal is preferably frustoconical. Then there is a form-fitting and play-free connection between the bearing bush and the bearing journal. The undercut of the bearing pin and the bottom of the cup-shaped snap connection or the flexible snap hooks are designed so that when the snap connection between the bearing bushing and bearing pin engages in the axial direction of the bearing pin, a slight elastic deformation of the bottom or the legs of the L-shaped snap hooks takes place and thus an elastic preload is generated in the axial direction, so that the axial or preload force is permanently maintained in the axial direction. As a result, freedom from backlash in the axial direction is guaranteed in the long term over the entire service life of the bearing.

Das erfindungsgemäße Lager kann in verschiedenen Konstellationen an einem Scheinwerfer eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Lagerzapfen an einem inneren Rahmen, einem äußeren Rahmen und/oder einem Scheinwerfergehäuse ausgebildet sein. Entsprechend ist dann die Lagerbohrung an einem äußeren Rahmen, dem Scheinwerfergehäuse oder dem Lagerzapfen oder dem inneren Rahmen ausgebildet. Es versteht sich von selbst, dass Lagerzapfen bzw. Lagerbohrungen immer an zwei benachbarten Bauteilen angeordnet sind. Zwischen Lagerzapfen und Lagerbohrung ist die erfindungsgemäße Lagerbuchse eingesetzt, so dass sich die erfindungsgemäße spielfreie sehr gut automatisch montierbare und geräuscharme Lagerung ergibt.The bearing according to the invention can be used in various configurations on a headlight. For example, the bearing journal can be formed on an inner frame, an outer frame and / or a headlight housing. The bearing bore is then correspondingly formed on an outer frame, the headlight housing or the bearing journal or the inner frame. It goes without saying that bearing journals or bearing bores are always arranged on two adjacent components. The bearing bush according to the invention is inserted between the bearing journal and the bearing bore, so that the bearing according to the invention is free of play and can be assembled very easily and is low-noise.

Es kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass es sich bei dem inneren oder dem äußeren Rahmen um Rahmen aus duroplastischem oder thermoplastischem Material bzw. Aluminiumdruckguss oder Magnesiumdruckguss bzw. Magnesiumspritzguss handelt.In particular, it can be provided that the inner or outer frame is a frame made of thermosetting or thermoplastic material or aluminum die-casting or magnesium die-casting or magnesium injection-molding.

Der innere Rahmen kann in dem äußeren Rahmen gelagert sein, wobei die Lagerung gleichzeitig auch die Verbindung zwischen äußerem und innerem Rahmen darstellt. Eine unmittelbare Verbindung des inneren Rahmens mit dem Scheinwerfergehäuse ist hierbei nicht gegeben.The inner frame can be mounted in the outer frame, the mounting at the same time also representing the connection between the outer and inner frame. There is no direct connection between the inner frame and the headlight housing.

Die Lagerung erfolgt hierbei über in aller Regel zwei Lagerstellen, die zwischen sich die vertikale Drehachse aufnehmen und einen Teil hiervon bilden. Als Lagerstellen können dabei Gleitlagerungen vorgesehen sein, aber auch Wälzlagerungen. Die Lagerstellen liegen hierbei stets in einer Flucht in den Rahmen. D. h., die Drehung bzw. Schwenkung erfolgt über eine definierte Drehachse mit zwei gegenüberliegenden Lagerstellen. Die Lage und Ausrichtung der Drehachse ist dabei frei wählbar. So kann vorgesehen sein, dass die Drehachse die optische Achse schneidet, d. h. im Wesentlichen mittig durch das Lichtmodul verläuft. Es ist jedoch auch grundsätzlich eine seitliche Anordnung der Drehachse denkbar. Je nach Anordnung der Drehachse sind Verschwenkungen in beide Richtungen möglich, wie beispielsweise bei einer mittig angeordneten Drehachse oder Verschwenkungen in eine Richtung, wie bei einer seitlichen Drehachse.The storage takes place here via two bearing points, which take up the vertical axis of rotation between them and form part of it. Plain bearings can be provided as bearings, but also roller bearings. The bearings are always aligned in the frame. In other words, the rotation or pivoting takes place via a defined axis of rotation with two opposing bearing points. The position and alignment of the axis of rotation can be freely selected. It can thus be provided that the axis of rotation intersects the optical axis, ie runs essentially centrally through the light module. In principle, however, a lateral arrangement of the axis of rotation is also conceivable. Depending on the arrangement of the axis of rotation, pivoting in both directions is possible, for example with a centrally arranged axis of rotation or pivoting in one direction, such as with a lateral axis of rotation.

Die Verwendung von Teilen aus Duroplastmaterialien besitzt hinsichtlich der Festigkeiten und der Maßhaltigkeit besondere Vorteile. So tritt bei Herstellung der Rahmen aus Duroplast ein geringes Schwindmaß und insbesondere ein geringes Nachschwindmaß bei der Herstellung auf.The use of parts made from thermoset materials has particular advantages in terms of strength and dimensional accuracy. Thus, when the frames are made from thermoset, there is a low degree of shrinkage and, in particular, a low degree of post-shrinkage during manufacture.

Als Gleitlagermaterialien kommen Thermoplaste oder Sintermaterialien in Frage, wobei jeweils auch Schmierstoffe vorgesehen sein können. Die Vorteile von thermoplastischen Gleitlagern liegen in der kompletten Herstellung der Lager aus dem Gleitwerkstoff, so dass beispielsweise bei einem ungleichen Abrieb, z. B. durch Achsversatz oder Fluchtversatz stets genügend Gleitwerkstoff vorhanden ist. Bei Sintermetallen ist die Gleitschicht sehr dünn und kann in Fällen insbesondere von einer schrägen Belastung schnell verschlissen sein.Thermoplastics or sintered materials can be used as plain bearing materials, and lubricants can also be provided in each case. The advantages of thermoplastic plain bearings lie in the complete manufacture of the bearings from the sliding material, so that, for example, in the event of uneven abrasion, e.g. B. by misalignment or misalignment, there is always enough sliding material available. In the case of sintered metals, the sliding layer is very thin and in cases where it is subjected to an inclined load, it can wear out quickly.

Grundsätzlich sind die Lagerungen so gestaltet, dass die beiden Rahmen zylindrische Bohrungen aufweisen, in die die Gleitlager oder Wälzlager eingebracht sind und die Rahmen dann durch einen Bolzen gekoppelt werden.Basically, the bearings are designed in such a way that the two frames have cylindrical bores into which the slide bearings or roller bearings are introduced and the frames are then coupled by a bolt.

Insgesamt bietet ein derartiger Scheinwerfer den Vorteil einer spielfreien Lagerung. Die Funktion der Lagerung kann über einen Temperaturbereich von - 40 bis + 120° C sichergestellt werden, wobei insbesondere bei der Verwendung von thermoplastischen Gleitlagern zusammen mit Rahmen aus einem duroplastischen Material günstige Werkstoffkombinationen erzielbar sind.Overall, such a headlight offers the advantage of play-free mounting. The function of the bearing can be ensured over a temperature range from -40 to + 120 ° C, whereby favorable material combinations can be achieved especially when using thermoplastic plain bearings together with frames made of a thermosetting material.

Schließlich kann vorgesehen sein, dass zur Reduzierung von Schwingungen des lichttechnischen Einsatzes, also z. B. des Projektionsmoduls unter dynamischer Belastung, also im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs in das der Scheinwerfer eingebaut ist, zusätzlich zu den beiden Lagerstellen eine Abstützung vorgesehen werden kann. Bei dieser Abstützung kann eine gleitende Lagerung des inneren in dem äußeren Rahmen oder umgekehrt vorgesehen sein.Finally, it can be provided that to reduce vibrations of the lighting application, so z. B. the projection module under dynamic load, so when driving a motor vehicle in which the headlight is installed, a support can be provided in addition to the two bearing points. With this support, a sliding bearing of the inner frame can be provided in the outer frame or vice versa.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den übrigen Anmeldungsunterlagen.Further advantages and features emerge from the remaining registration documents.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigen:

1 Isometrien eines erfindungsgemäßen Lagereinsatzes;
2 ein erfindungsgemäßer Lagereinsatz in eingebautem Zustand;
3 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch einen Scheinwerfer nach dem Stand der Technik und
4 eine schematische Darstellung einer Ansicht von vorne der Halteeinrichtung aus 3.

Show:

1 Isometrics of a bearing insert according to the invention;
2 a bearing insert according to the invention in the installed state;
3 a schematic representation of a section through a headlight according to the prior art and
4th a schematic representation of a view from the front of the holding device 3 .

In der 1 sind zwei Isometrien einer erfindungsgemäßen Lagerbuchse 40 dargestellt. Die Lagerbuchse 40 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Biegeschnappverbindung mit insgesamt vier Biegeschnapphaken 42 ausgebildet. Die Biegeschnapphaken 42 umgeben bzw. begrenzen eine Aufnahme für einen Lagerzapfen (nicht dargestellt in 1). Der nicht dargestellte Lagerzapfen wird in der in 1 linken Isometrie von unten in die Aufnahme eingefahren, bis die aus Lagerzapfen und den Biegeschnapphaken 42 gebildete Schnappverbindung einrastet.In the 1 are two isometric drawings of a bearing bush according to the invention 40 shown. The bearing bush 40 is in this embodiment as a flexible snap connection with a total of four flexible snap hooks 42 educated. The flexible snap hooks 42 surround or limit a receptacle for a bearing journal (not shown in FIG 1 ). The bearing pin, not shown, is in the in 1 The left isometric view is retracted into the receptacle from below until the bearing pin and the flexible snap hook 42 Snap connection formed engages.

Die Biegeschnapphaken 42 sind von einem ringförmigen Dämpfungselement 44 eingeschlossen und umgeben. Das ringförmige Dämpfungselement 44 stellt gleichzeitig den größten Außendurchmesser der Lagerbuchse 40 dar. Mit dem Außendurchmesser des ringförmigen Dämpfungselements 44 wird die Lagerbuchse in eine Lagerbohrung (nicht dargestellt in 1) eingepresst.The flexible snap hooks 42 are of an annular damping element 44 enclosed and surrounded. The annular damping element 44 at the same time represents the largest outer diameter of the bearing bush 40 represents. With the outer diameter of the annular damping element 44 the bearing bushing is inserted into a bearing bore (not shown in 1 ) pressed in.

In der rechten Isometrie der 1 wird das andere Ende der Lagerbuchse 40 dargestellt. Aus dieser Isometrie wird deutlich, dass die Biegeschnapphaken 42 L-förmig sind. Die Schenkel 46 der Biegeschnapphaken 42, von denen in der 1 nur einer mit einem Bezugszeichen versehen wurde, laufen aufeinander zulaufen und treffen sich in der Mitte; etwa dort verläuft auch die Mittelachse der Aufnahme.In the right isometric view of the 1 becomes the other end of the bearing bush 40 shown. From this isometry it is clear that the flexible snap hooks 42 Are L-shaped. The thigh 46 the flexible snap hook 42 , of those in the 1 only one has been provided with a reference number, run towards each other and meet in the middle; the central axis of the receptacle also runs roughly there.

Dieses aus den Schenkeln 46 der vier Biegeschnapphaken 42 gebildete Kreuz bildet den Boden der Aufnahme. Wie sich aus der 1 ergibt, ist dieser Boden leicht gewölbt dergestalt, dass der Boden in der Mitte, d.h. dort wo sich die Schenkel 46 treffen, in Richtung der Aufnahme etwas gewölbt ist. Dadurch können die Schenkel 46 die Funktion einer Tellerfeder übernehmen. Wenn nämlich ein Lagerzapfen in die Aufnahme eingeführt wird und mit etwas Vorspannung gegen die Schenkel 46 gedrückt wird, verformen sich die Schenkel 46 zwar elastisch, so dass sie eine Axialkraft auf den Lagerzapfen ausüben und auch bei Verschleiß des Lagerzapfens über die Jahre kein Axialspiel entsteht.This one from the thighs 46 of the four flexible snap hooks 42 formed cross forms the bottom of the recording. As can be seen from the 1 results, this base is slightly curved in such a way that the base is in the middle, ie where the legs are 46 meet, is slightly curved in the direction of the recording. This allows the thighs 46 take on the function of a disc spring. When a bearing pin is inserted into the receptacle and with a little bias against the legs 46 is pressed, the legs deform 46 elastic, so that they exert an axial force on the bearing journal and even if the bearing journal wears over the years, there is no axial play.

Das in der 1 dargestellte Ausführungsbeispiel Lagerbuchse 40 kann mit ihrer Aufnahme und dem ringförmigen Dämpfungselement 44 durch Zweikomponentenkunststoffspritzguss hergestellt werden. Das bedeutet, dass zuerst die Aufnahme mit den Biegeschnapphaken 42 gespritzt wird, beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff. Anschließend wird das ringförmige Dämpfungselement 44 um die Aufnahme herum gespritzt und zwar aus einem besonders elastischen Kunststoff, wie beispielsweise einem thermoplastischen Elastomer. Die Lagerbuchse 40 mit den Biegeschnapphaken 42 ist relativ fest und trotzdem elastisch.
Das Dämpfungselement 44 ist im Vergleich zu den Biegeschnapphaken 42 nachgiebiger, so dass es ohne größere Kraftanwendung in derart einer Presspassung in eine Lagerbohrung gepresst werden kann. Dadurch wird jegliches Spiel sowohl in radialer Richtung zwischen dem nicht dargestellten Lagerzapfen, der Lagerbuchse 40 und einer nicht dargestellten Lagerbohrung eliminiert und zwar über die gesamte Lebensdauer der Lagerung. Fertigungstoleranzen werden ebenfalls ausgeglichen und es ergibt sich eine spielfreie und geräuschgedämpfte Lagerung mit sehr hoher Lebensdauer.That in the 1 illustrated embodiment bearing bush 40 can with their recording and the annular damping element 44 are made by two-component plastic injection molding. That means that first the recording with the flexible snap hooks 42 is injected, for example from a thermoplastic material. Then the annular damping element 44 Injected around the receptacle, namely from a particularly elastic plastic, such as a thermoplastic elastomer. The bearing bush 40 with the flexible snap hooks 42 is relatively firm and yet elastic.
The damping element 44 is compared to the flexible snap hooks 42 more flexible, so that it can be pressed into a bearing bore in such a press fit without the use of excessive force. This eliminates any play both in the radial direction between the bearing journal, not shown, and the bearing bush 40 and a bearing bore, not shown, eliminated over the entire service life of the bearing. Manufacturing tolerances are also compensated and the result is a backlash-free and noise-damped bearing with a very long service life.

In der 2 ist eine solche Lagerung im Teilschnitt und in einer Ansicht von oben dargestellt. Im unteren Teil der 2 ist die Lagerbuchse 40 geschnitten dargestellt. Die unterschiedlichen Materialien, aus denen die Biegeschnapphaken 42 und das Dämpfungselement 44 bestehen, sind durch unterschiedliche Schraffuren angedeutet.In the 2 such a storage is shown in partial section and in a view from above. In the lower part of the 2 is the bearing bush 40 shown in section. The different materials that make up the flexible snap hooks 42 and the damping element 44 exist are indicated by different hatching.

In dieser Ansicht sind die Haken 48 der Biegeschnapphaken 42 sehr gut zu erkennen. Es ist ebenfalls zu erkennen, dass ein Lagerzapfen 50 einen Hinterschnitt 52 aufweist, der mit den Haken 48 der Biegeschnapphaken 42 zusammenwirkt und eine Biegeschnappverbindung bildet.In this view are the hooks 48 the flexible snap hook 42 very easy to see. It can also be seen that a bearing journal 50 an undercut 52 has the one with the hook 48 the flexible snap hook 42 cooperates and forms a bending snap connection.

Andeutungsweise ist dieser Schnittdarstellung auch entnehmbar, dass der „Boden“ der Lagerbuchse 40, der durch die Schenkel 46 gebildet wird, weniger stark gewölbt ist. Er ist vielmehr so weit gestreckt das er beinahe eben ist. Dadurch werden die Schenkel 46 elastisch verformt und übernehmen die Funktion einer Tellerfeder. Die von den Schenkeln 46 auf den Zapfen 50 ausgeübte Federkraft ist in der 2 durch einen Pfeil F angedeutet. Die Federkraft F verläuft in axialer Richtung des Lagerzapfens 15 und zieht die Haken 48 gegen den Hinterschnitt 52 des Lagerzapfens.This sectional view also suggests that the “bottom” of the bearing bush 40 that by the thigh 46 is formed, is less strongly arched. Rather, it is stretched so far that it is almost level. This will make the thighs 46 elastically deformed and take on the function of a disc spring. The ones from the thighs 46 on the tenon 50 exerted spring force is in the 2 by an arrow F. indicated. The spring force F. runs in the axial direction of the bearing journal 15th and pulls the hook 48 against the undercut 52 of the journal.

Der Lagerzapfen 50 ist kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei das dickere Ende des Lagerzapfens 50 dem Hinterschnitt 52 entgegengesetzt angeordnet ist.The journal 50 is frustoconical with the thicker end of the journal 50 the undercut 52 is arranged opposite.

Anstelle der Biegeschnapparmverbindung mit den Biegeschnapphaken 42 ist es bei diesem Ausführungsbeispiel auch ohne weiteres möglich, die Aufnahme mit einem becherförmigen Querschnitt auszubilden und in dieser becherförmigen Aufnahme die Schnapphaken 48 in Form eines umlaufenden Vorsprungs zu realisieren.Instead of the flexible snap arm connection with the flexible snap hooks 42 In this exemplary embodiment, it is also easily possible to design the receptacle with a cup-shaped cross section and the snap hooks in this cup-shaped receptacle 48 to be realized in the form of a circumferential projection.

In einer Darstellung entsprechend der 2 würde eine solche becherförmige Schnappverbindung genau gleich aussehen.In a representation according to the 2 such a cup-shaped snap connection would look exactly the same.

Im oberen Teil der 2 ist eine Seitenansicht entlang des Pfeils F dargestellt. Die erfindungsgemäße Lagerbuchse 40 ist mit dem Dämpfungselement 44 in die Lagerbohrung 54 eingepresst. Weil das ringförmige Dämpfungselement 44 aus einem gummielastischen Werkstoff besteht, genügen geringe Einpresskräfte, um eine Presspassung zwischen Lagerbuchse 40 und der Lagerbohrung 54 zu etablieren. Über diese Presspassung wird eine radial nach innen in Richtung des Zapfens 50 wirkende Federkraft auf die Biegeschnapphaken 42 ausgeübt, so dass die Schnappverbindung dauerhaft geschlossen gehalten wird. Außerdem werden die Biegeschnapphaken 42 elastisch gegen den Lagerbolzen 50 gedrückt, so dass sich auch über eine lange Betriebsdauer kein Spiel und keine Relativbewegung zwischen der Lagerbuchse 40 und dem Lagerzapfen 50 einstellt.In the upper part of the 2 Fig. 3 is a side view taken along the arrow F. shown. The bearing bush according to the invention 40 is with the damping element 44 into the bearing bore 54 pressed in. Because the annular damping element 44 consists of a rubber-elastic material, low press-in forces are sufficient to achieve a press fit between the bearing bush 40 and the bearing bore 54 to establish. This press fit creates a radially inward direction towards the pin 50 spring force acting on the flexible snap hooks 42 exercised so that the snap connection is kept permanently closed. In addition, the flexible snap hooks 42 elastic against the bearing pin 50 pressed so that there is no play and no relative movement between the bearing bush even over a long period of operation 40 and the journal 50 adjusts.

Im Ergebnis ist somit eine sehr kostengünstige, einfach und automatisch fügbare Lagerung geschaffen, die sehr präzise ist, dass die Toleranzkette wegen der geringen Zahl der Bauteile sehr klein ist und außerdem spielfrei und geräuschdämpfend über die gesamte Lebensdauer der Lagerung wirkt.As a result, a very cost-effective, simple and automatically joinable bearing is created, which is very precise that the tolerance chain is very small because of the small number of components and also has a backlash-free and noise-absorbing effect over the entire life of the bearing.

Der Lagerzapfen 50 kann beispielsweise Teil eines inneren Rahmens, eines äußeren Rahmens oder eines Scheinwerfergehäuses sein. Entsprechend kann die Lagerbohrung 54 in einem äußeren Rahmen, einem Scheinwerfergehäuse oder einem inneren Rahmen ausgebildet sein. Diese Konstellation aus innerem Rahmen, äußerem Rahmen und Scheinwerfergehäuse wird nachfolgend anhand der 3 und 4 erläutert.The journal 50 can for example be part of an inner frame, an outer frame or a headlight housing. The bearing bore can accordingly 54 be formed in an outer frame, a headlamp housing or an inner frame. This constellation of inner frame, outer frame and headlight housing is illustrated below with reference to 3 and 4th explained.

Die 3 und 4 zeigen die grundsätzliche Kinematik und den grundsätzlichen Aufbau eines Scheinwerfers, bei dem das Lichtmodul um die horizontale Achse und eine Hochachse schwenkbar gelagert ist. Für alle diese Lagerungen kann die erfindungsgemäße Lagerung mit der erfindungsgemäßen Lagerbuchse 40 vorteilhaft eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Lagerung kann auch als Abstützelement im Sinne (siehe das Bezugszeichen 36 in der 3) eingesetzt werden, weil es spielfrei, elastisch und geräuschdämpfend ist. Anhand der 3 und 4 wird exemplarisch nur eine von vielen mögliche Anwendungen des erfindungsgemäßen Lagers erläutert.The 3 and 4th show the basic kinematics and the basic structure of a headlight in which the light module around the horizontal axis and a vertical axis is pivotably mounted. The bearing according to the invention with the bearing bushing according to the invention can be used for all of these bearings 40 can be used advantageously. The storage according to the invention can also be used as a support element in the sense of (see the reference symbol 36 in the 3 ) can be used because it is backlash-free, elastic and noise-absorbing. Based on 3 and 4th only one of many possible applications of the bearing according to the invention is explained as an example.

3 zeigt einen Scheinwerfer in schematischer Darstellung mit einem Projektionsmodul umfassend einen Reflektor 12, eine Lichtquelle 14 sowie eine Linse 16. Darüber hinaus ist eine verschwenkbare Blende 18 vorgesehen, durch die eine Umschaltung von Abblendlicht, dem z. B. eine klar definierte Hell-Dunkel-Grenze zugeordnet ist, auf Fernlicht ermöglicht wird, wobei die im wesentlichen vertikale Darstellung der Blende 18 der Abblendlichtdarstellung entspricht und die weitere Darstellung der Blende 18 der Einstellung für Fernlicht zuzuordnen ist. 3 shows a headlight in a schematic representation with a projection module comprising a reflector 12th , a light source 14th as well as a lens 16 . In addition, there is a pivoting panel 18th provided, through which a switch of low beam, the z. B. is assigned a clearly defined cut-off line, is enabled on high beam, the substantially vertical representation of the aperture 18th corresponds to the low beam representation and the further representation of the aperture 18th is to be assigned to the setting for high beam.

Die Blende weist darüber hinaus noch einen weiteren verschwenkbaren Anteil 20 auf, der eine weitere Umschaltung beispielsweise für eine Touristenlösung mit waagerechter Hell-Dunkel-Grenze ermöglicht. Die Lichtabstrahlrichtung verläuft in Richtung der optischen Achse 22 des Scheinwerfers 10.The diaphragm also has a further pivotable part 20th which enables a further switchover, for example for a tourist solution with a horizontal cut-off line. The direction of light emission runs in the direction of the optical axis 22nd of the headlight 10 .

Die Aufhängung des PES-Moduls, das in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 11 versehen ist, erfolgt über einen Doppelrahmen bestehend aus einem inneren Rahmen 24 und einem äußeren Rahmen 26. Der innere Rahmen ist in dem äußeren Rahmen um eine vertikal verlaufende Achse 28 horizontal verdreh- bzw. verschwenkbar. Er ist hierzu mit dem äußeren Rahmen 26 über zwei Lagerstellen, die fluchtend übereinander angebracht sind und die senkrechte Achse zwischen sich einschließen, gelenkig verbunden. Die Lagerung erfolgt über Lagerzapfen 30. Darüber hinaus ist eine Achse 34 für die Höhenverstellung vorgesehen, wobei sich die Achse für die Höhenverstellung 34 und die Achse für die Seitenverstellung 28 im Punkt 32 schneiden. Die Achse 34 kann beliebig angeordnet sein.The suspension of the PES module, identified in its entirety with the reference number 11 is provided, takes place via a double frame consisting of an inner frame 24 and an outer frame 26th . The inner frame is in the outer frame about a vertically extending axis 28 horizontally rotatable or pivotable. He is doing this with the outer frame 26th Articulated via two bearing points that are aligned one above the other and enclose the vertical axis between them. The storage takes place via bearing journals 30th . In addition, there is an axis 34 provided for height adjustment, the axis for height adjustment 34 and the axis for lateral adjustment 28 in point 32 to cut. The axis 34 can be arranged in any way.

4 zeigt nun eine schematische Darstellung der Halteeinrichtung, die hier in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 25 versehen ist. Der innere Rahmen 24 besitzt hierbei äußere Abmaße, die kleiner sind als die inneren Abmaße des äußeren Rahmens 26, so dass der innere Rahmen 24, sofern seine Seitenwände parallel zum äußeren Rahmen 26 ausgerichtet sind, vollständig durch diesen umschlossen ist. Der innere Rahmen 24 kann im äußeren Rahmen 26 um eine senkrechte Achse 28 verschwenkt werden. 4th now shows a schematic representation of the holding device, here in its entirety with the reference number 25th is provided. The inner frame 24 has outer dimensions that are smaller than the inner dimensions of the outer frame 26th so that the inner frame 24 provided its side walls are parallel to the outer frame 26th are aligned, is completely enclosed by this. The inner frame 24 can in the outer frame 26th around a vertical axis 28 be pivoted.

Zur Realisierung der Verschwenkbewegung ist der innere Rahmen 24 mit dem äußeren Rahmen 26 über zwei Lagerstellen mit Lagerzapfen 30 gekoppelt. Zur Aufnahme der Lagerzapfen 30 weisen der innere 24 und der äußere Rahmen 26 fluchtende Bohrungen auf. Die Lagerung erfolgt hier derart, dass sie mittig in der Halteeinrichtung 25 angeordnet ist, und zwar so, dass sie die optische Achse (nicht dargestellt) schneidet. Die Drehachse 28 verläuft hierbei im eingebauten Zustand des Scheinwerfers im Wesentlichen vertikal, es können jedoch auch andere Einbaulagen vorgesehen sein.The inner frame is used to implement the pivoting movement 24 with the outer frame 26th via two bearing points with bearing journals 30th coupled. To accommodate the bearing journals 30th show the inner 24 and the outer frame 26th aligned holes. The storage takes place here in such a way that it is centered in the holding device 25th is arranged so that it intersects the optical axis (not shown). The axis of rotation 28 runs essentially vertically in the installed state of the headlight, but other installation positions can also be provided.

Darüber hinaus ist eine Drehachse für die Vertikalverstellung, insbesondere für die Leuchtweitenverstellung vorgesehen, die mit 34 gekennzeichnet ist, wobei die Einstellung hier über zwei Einstellschrauben 38 erfolgt. Die Leuchtweiteneinstellung lässt eine Verstellung um ca. ±3° zu, um Beladungszustände sowie Bauteil- und Fertigungstoleranzen auszugleichen. Die Vertikalverstellung erfolgt hierbei über den äußeren Rahmen 26, der mit der Verstellachse 34 gekoppelt und um diese verschwenkbar ist.In addition, an axis of rotation is provided for the vertical adjustment, in particular for the headlight range adjustment, which with 34 is marked, the setting here using two adjusting screws 38 he follows. The headlight range adjustment allows adjustment by approx. ± 3 ° in order to compensate for load conditions as well as component and manufacturing tolerances. The vertical adjustment takes place via the outer frame 26th , the one with the adjustment axis 34 coupled and is pivotable about this.

Der innere 24 und der äußere Rahmen 26 bestehen dabei bevorzugt aus einem duroplastischen Material, das sich mit günstigem Schwind- bzw. Nachschwindverhalten verarbeiten lässt.The inner 24 and the outer frame 26th preferably consist of a thermosetting material that can be processed with favorable shrinkage or post-shrinkage behavior.

Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Lagerung entfallen der Bolzen 30 und die in 3 unten dargestellte Sechskantschraube samt Tellerfeder und Anlaufscheibe. Vielmehr wird an jeder Lagerstelle ein Zapfen, eine erfindungsgemäße Lagerbuchse und eine Lagerbohrung ausgebildet. Beispielsweise kann an dem äußeren Rahmen 26 ein Lagerzapfen angeformt sein und die dem inneren Rahmen 24 eine Lageröffnung ausgebildet sein. Komplettiert wird das Lager durch eine erfindungsgemäße Lagerbuchse 40.The use of the bearing according to the invention eliminates the need for bolts 30th and the in 3 Hexagon screw shown below, including plate spring and thrust washer. Rather, a pin, a bearing bush according to the invention and a bearing bore are formed at each bearing point. For example, on the outer frame 26th a journal and the inner frame 24 a bearing opening can be formed. The bearing is completed by a bearing bush according to the invention 40 .

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10217191 B4 [0004]

Claims

Bearing bush comprising a receptacle for a bearing journal (50), characterized in that the receptacle is designed as part of a snap connection, and that one or more damping elements (44) surround the receptacle.

Bearing bushing Claim 1 , characterized in that the receptacle consists of a plurality of flexible snap hooks (42) arranged concentrically to the receptacle.

Bearing bushing Claim 2 , characterized in that the flexible snap hooks (42) are L-shaped, and that the legs (46) of the L-shaped flexible snap hooks (42) limit the receptacle in the axial direction.

Bearing bushing Claim 3 , characterized in that the legs (46) of the L-shaped snap hooks (42) are curved and form a disc spring.

Bearing bushing Claim 1 , characterized in that the receptacle is cup-shaped.

Bearing bushing Claim 5 , characterized in that a bottom of the cup-shaped receptacle is curved and forms a disc spring.

Bearing bush according to one of the preceding claims, characterized in that it has an annular damping element (44).

Bearing bush according to one of the preceding claims, characterized in that the annular damping element (44) is an O-ring, and that the damping element (44) is positively received in an annular groove on the outer circumference of the receptacle.

Bearing bush according to one of the preceding claims, characterized in that the receptacle consists of a thermoplastic, and that the damping element or elements (44) consist of a thermoplastic elastomer.

Bearing bush according to one of the preceding claims, characterized in that it is produced by two-component injection molding.

Bearing for a headlight (10) comprising a bearing journal (50), a bearing bush (40) and a bearing bore (54), characterized in that the bearing journal (50) has an undercut (52), that the bearing bush has a bearing bush according to one of the preceding Claims is that the bearing pin (50) has an undercut (52), and that the undercut (52) forms a snap connection together with the snap hook (42) or the cup-shaped receptacle.

Camp after Claim 11 , characterized in that the bearing bush (40) with the damping element or elements (44) is pressed into the bearing bore (54) without play or with an oversize.

Camp after Claim 11 or 12th , characterized in that the bearing pin (50) is frustoconical.

Camp according to one of the Claims 11 to 13th , characterized in that the bearing pin (50) is formed on an inner frame (24), an outer frame (26) and / or a headlight housing (12).

Camp according to one of the Claims 11 to 14th , characterized in that a bearing bore (54) is formed on the inner frame (24), the outer frame (26) or the headlight housing (12).